Siden oldtiden er det blevet kendt, at små genstande efter friktion tiltrækkes af hinanden eller omvendt frastøttes. For århundreder siden opdagede forskere, at elektriske ladninger var ansvarlige. Men fysikere argumenterer stadig for, hvorfor gnide organer er tiltalt. Men for nylig har eksperter endelig fundet svaret.
Den nye version, der er i god overensstemmelse med de eksperimentelle data, er beskrevet i en videnskabelig artikel accepteret til offentliggørelse i tidsskriftet Physical Review Letters. I mellemtiden kan du gøre dig bekendt med dens fortryk. Forskningen blev ledet af Laurence Marks fra Northwestern University i USA.
Den første omtale af elektrificering ved friktion er forbundet med navnet på den antikke græske filosof Thales fra Milet, der levede i det 7.-6. århundrede f. Kr. Han bemærkede, at pelsen, der gnides med en rav pind, tiltrækker pletter af støv. For øvrig betyder det antikke græske ord "elektron" (ἤλεκτρον) bogstaveligt talt "rav".
Indtil nu har fysikere ikke været i stand til pålideligt at fastlægge, hvilken mekanisme der ligger bag elektrificeringen ved friktion, også kaldet triboelektrisk effekt i videnskabelige kredse.
Den nye teori knytter den til flexoelektrisk effekt. Dette fænomen opstår, når en dielektrikum udsættes for ujævn deformation (dvs. deformationsgraden varierer fra punkt til punkt), en potentiel forskel opstår i den. Dette skyldes det faktum, at elektriske ladninger distribueres inde i stoffet.
I mellemtiden er selv de glatte overflader på nanoskalaen et ufatteligt kaos af "bjergkæder" og "depressioner". Når de gnides, deformeres disse små uregelmæssigheder, hvilket skulle provokere en flexoelektrisk effekt.
I henhold til forfatterens beregninger forekommer en potentiel forskel på ± 1-10 volt. Dette er nok til at give elektrificering ved friktion.
Salgsfremmende video:
Modellen er i god overensstemmelse med flere typer eksperimentelle resultater. Så hun forklarer, hvorfor genstande lades af friktion, selvom de er lavet af det samme materiale. Den uensartede fordeling af triboelektrisk ladning bliver også klar. Derudover forudsiger teorien perfekt resultaterne af målinger af overfladeladningstætheden.
Vi tilføjer, at denne opdagelse lover praktiske fordele. Elektrificering ved friktion anvendes således i en række indretninger. Og i andre tilfælde, tværtimod, skal det forhindres, fordi en gnistet gnist kan forårsage brand. En dybere forståelse af effekten af effekten giver ingeniører mulighed for at bruge den mere effektivt eller omvendt slippe af med den.
Og selvfølgelig er det rart at vide, hvorfor din elskede kat slipper gnister ud (selvom det er muligt, at dette stadig er antikke kattemagier).
Anatoly Glyantsev